汽车内饰热塑性聚烯烃弹性体(TPO)搪塑表皮性能及工艺探讨

汽车内饰是影响用户对汽车外观造型、功能配置评价的关键元素,需要重点关注其性能、外观、装饰效果和整体功能等是否满足现代化汽车工艺的标准和要求。搪塑成型工艺最初是通过聚氯乙烯(PVC)类材料设计开发的,搪塑PVC工艺被广泛应用于汽车内饰总成表皮,提升了原本汽车工艺的绿色环保功能。但是PVC搪塑工艺应用于汽车内饰表皮上存在着一些缺陷,对于抗老化、耐低温等方面都无法满足现代汽车工艺发展的需求。因此,文章探究了聚烯烃弹性体(TPO)搪塑表皮的性能,以期满足未来汽车内饰工艺设计轻量化和绿色环保的预期目标。

聚氯乙烯搪塑粉塑化成型与温度的相关性

采用HAAKE流变仪和熔体流动速率测定仪,研究了在不同温度下2种聚氯乙烯搪塑粉MT1和MT2的塑化性能和熔体流动速率。结果发现,搪塑粉塑化时最大扭矩和塑化时间与温度呈明显的相关性,在180℃以下,温度越高,搪塑粉塑化扭矩越小,塑化时间越短;在相同温度下,MT2搪塑粉比MT1搪塑粉具有更高的塑化效率和更优异的熔融性能。通过偏光显微镜观察了2种搪塑粉在不同温度的熔融合并过程,展示了搪塑粉在熔融过程中的形貌演变特点,并定量计算了不同温度下2种搪塑粉熔融的相对铺展面积和速率。通过自制的搪塑机和模具制造了2种搪塑表皮,其搪塑成型性能与上述的实验结果能够很好地吻合。该研究有助于搪塑工艺和材料的优化设计。

搪塑仪表板表皮生产工艺及其薄壁化改进研究

阐述了搪塑仪表板表皮薄壁化的特点和工艺特色,同时与旧型表皮原料的生产使用差异进行了对比,并通过生产设备的调试、相关品质测试项目实验及较长时间的量产,验证了薄壁化表皮的使用可实现整车减重降成本的应用效果,为今后搪塑仪表板表皮生产工艺的轻量化发展提供了理论参考依据。

聚氯乙烯搪塑粉开发及其成型研究

聚氯乙烯搪塑粉在汽车上的应用越来越广泛,国内引进的车型如奥迪A6、帕萨特B5等,均采用搪塑工艺制备仪表板的表皮材料。与真空吸塑表皮相比,搪塑表皮具有不开裂、不变形及耐热性优异等优点,但搪塑工艺对搪塑原材料流动性、耐温性和熔融性等方面的要求较高。针对这一需要,开发了一种可自由流动的搪塑粉配方,该配方采用了聚合度适中的PVC树脂以及分子量相对较高的增塑剂,使体系的熔融性能与进口产品相当,选用了无毒的钙锌稳定剂,并与抗氧剂、紫外线吸收剂复配使用,使体系的热稳定性、抗氧性优良,其中热稳定性超过同类进口产品,200℃时刚果红法测定结果达2h以上。

不同温度下环氧树脂代木搪塑模具的固化过程

采用流变学的方法研究了环氧树脂代木搪塑模具在不同温度下的固化过程。为了找到合适的测试条件,首先研究了应变和振荡频率对环氧树脂代木搪塑模具的测试结果的影响。环氧树脂代木搪塑模具固化过程中,体系交联程度逐渐变大;在不同的固化阶段,固化程度的变化快慢不同,先缓慢增加,然后迅速增加,最后缓慢增加至平台值;储能模量和损耗模量的变化速度在不同阶段的变化与固化程度的变化相似,根据储能模量和损耗模量的最快增长速率与温度的关系得到体系的活化能约为27.2 k J/mol;随着固化温度升高,环氧树脂代木搪塑模具固化完全所需的时间减少,同时环氧树脂的施工容留时间也相应地减少。

汽车仪表板用聚氨酯搪塑粉料:组成、加工及流变性能

本工作研究了汽车仪表板用聚氨酯搪塑粉料的组成与其加工及流变性能的关系。利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪、示差扫描量热仪、扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪、热重分析仪和激光共聚焦显微镜研究发现,商用聚氨酯搪塑粉料的主要成分为热塑性聚酯型聚氨酯,无机填料为二氧化硅、二氧化钛和高岭土等无机粒子。通过光学显微镜观察聚氨酯搪塑粉料的熔融合并过程,得到了搪塑加工过程中适宜的加工温度和塑化时间。利用流变仪的线性频率扫描实验方法研究发现,聚氨酯搪塑粉料的熔体在高频区(短时间尺度)表现为类液性(损耗模量大于储能模量),在低频区(长时间尺度)表现出类凝胶特性(储能模量与损耗模量接近,且低频区模量出现平台)。上述实验结果表明,聚氨酯搪塑粉料的组成导致其熔体具有特殊的流变性能,即搪塑粉料中的热塑性聚酯型聚氨酯赋予搪塑粉料熔体类液性,而搪塑粉料中的无机粒子与聚氨酯相互作用形成网络结构,导致其熔体在长时间尺度下具有类凝胶特性。同时,研究发现,在搪塑加工过程中(搪塑模具上下旋转),由于聚氨酯搪塑粉料的熔体在长时间尺度下的类凝胶行为,当搪塑粉料粘附在搪塑模具表面时,熔体只熔融合并而不滴落或流挂,从而得到厚度更均匀的汽车仪表板表皮。并且搪塑成型的表皮不同位置的花纹粗糙度一致性较好。

PVC搪塑粉的热降解特征及其动力学研究

粉末搪塑表皮被广泛应用在各种中高档汽车仪表板上.为了优化设计搪塑粉、提高热加工性能从而促进高档汽车国产化,本文首先利用热重分析和裂解气相色谱/质谱实验探讨搪塑粉的热降解失重特征,分析升温速率、实验气氛和搪塑加工对其热降解行为的影响,继而结合X射线荧光光谱实验对其热降解动力学进行研究.结果表明:搪塑粉的热降解过程可分为3个阶段,PVC和增塑剂的相互作用使其热降解过程更加复杂;随升温速率的增加,热降解失重曲线向高温区偏移;搪塑粉在有氧气氛中更易发生热降解,失重率较大;与搪塑粉相比,搪塑表皮的热稳定性能得到一定程度的提升;第1热降解阶段氮气条件下的热降解活化能和反应级数较小.

汽车内饰热塑性聚烯烃弹性体（TPO）搪塑表皮性能及工艺研究

为解决汽车内饰搪塑PVC表皮在抗老化、耐低温、环保等方面的缺陷,介绍了一种新型的搪塑TPO表皮,通过对比分析搪塑TPO表皮和搪塑PVC表皮的性能及其成型工艺特点,搪塑TPO表皮具有密度小、低气味、低VOC、耐低温、耐老化等优异的特性,也需要更长的凝胶和塑化时间。在轻量化和绿色环保的趋势下,搪塑TPO表皮将在汽车内饰制造领域得到更加广泛的应用。

PVC糊的凝胶化特性及其在搪塑制品中的应用

本文采用布拉本德塑化仪和旋转枯度计,测定了PVC糊的凝胶化性能,研究了凝胶化性能与搪塑制品结膜厚度的关系,并在此基础上探讨了搪塑生产工艺配方和工艺条件。

搪塑模具制备中电镀用环氧树脂芯模固化过程的流变动力学研究

搪塑模具制备过程中电镀用环氧树脂芯模的固化过程对于搪塑模具的制备至关重要。今采用流变学的的方法,对电镀用环氧树脂芯模的固化过程进行了研究。环氧树脂芯模在固化过程中,双酚A型环氧树脂与多元胺固化剂进行交联反应,固化程度逐渐增大。固化程度先缓慢增加,然后迅速增加,最后缓慢增加接近最大值,芯模完全固化。同时,温度对固化速率影响也很大。温度越高,速率越大;温度越低,速率越小,完全固化所用时间也就越长,则树脂芯模可操作加工时间也就越长。研究建立了电镀用环氧树脂的固化反应动力学方程,得到温度与固化速率的关系,同时获得固化反应的活化能,结果表明电镀用环氧树脂的固化反应动力学符合Kamal自催化动力学模型。

本体和悬浮聚氯乙烯搪塑粉的熔融性能

采用热板实验和HAAKE流变实验,研究了聚氯乙烯搪塑粉的熔融致密厚度和熔融温度。结果发现,用本体聚合树脂制备得到的搪塑粉比悬浮聚合树脂制备得到的搪塑粉更易熔融,更适合搪塑工艺的需要;搪塑粉熔融性能与树脂颗粒粒径无关。本文还通过扫描电镜从形态角度对两类搪塑粉熔融性能的差异进行了分析探讨。

搪塑成型工艺流程及配方初探

搪塑成型是用以成型人造革等软制品的最主要成型方法,其产品主要用于服装,装饰,汽车,家电等领域。本文分析讨论了搪塑成型工艺流程中的主要控制要点,并给出了较为理想的工艺控制参数;本文还讨论了配方中增塑剂用量对产品外观质量和强度的影响,得出了较为合理的增塑剂用量。

汽车仪表板搪塑表皮的质量控制

通过研究汽车仪表板搪塑表皮生产过程中出现的质量问题,发现了造成搪塑表皮缺陷的根本原因。进而通过对搪塑设备的改进和搪塑工艺的调整,解决了搪塑表皮质量问题,获得了用户的认可,取得了显著的经济、社会效益。

汽车仪表板PVC和TPU搪塑表皮性能研究

大多数汽车仪表板搪塑表皮采用PVC,仅有少量车型使用TPU,故对PVC和TPU搪塑表皮性能对比研究的报道较少。本文对比研究了PVC搪塑表皮和TPU搪塑表皮的性能,结果表明PVC搪塑表皮的拉伸强度优于TPU搪塑表皮的拉伸强度,二者韧性相当;PVC搪塑表皮的散发性能优于TPU搪塑表皮;二者耐磨和耐化学试剂的测试结果相当;TPU搪塑表皮老化性能略优于PVC搪塑表皮。

聚氯乙烯搪塑粉料用低挥发损失率复合热稳定剂的制备及性能

以市售液态钙锌稳定剂T1为主原料,按一定比例复配偏苯三甲酸三辛酯以保护钙/锌皂盐的活性,并将该混合液于140℃恒温蒸发120min,使原液态钙锌稳定剂中稳定性差的助剂得以挥发,得到适用于聚氯乙烯(PVC)搪塑粉料的复合热稳定剂T2,进而制备PVC搪塑表皮,并测试其挥发损失率和热稳定性等性能。结果表明,与市售液态钙锌稳定剂T1相比,添加了自制稳定剂T2的PVC搪塑表皮的挥发损失率显著降低,同时表皮的热稳定性和抗热老化性能都得到改善。

新型搪塑用SEBS微粉的制备研究

搪塑用粉料主要是200μm以下的聚合物粉末，而氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SEBS弹性体）原料为形状和粒径极不均匀的大颗粒粉末，无法用于搪塑加工。传统的机械粉碎和聚合的方法无法得到均匀的SEBS微细粉末。开发了一种新型的SEBS球形粉体的制备方法——双向扩散沉淀法（DPS）。用实验室自制的溶剂（BBD）作为SEBS的选择性溶剂，用无水乙醇作为该乳液的凝固浴，通过凝固浴和在聚合物液滴里溶剂的双向扩散使液滴固化沉淀从而制备出了微细的SEBS粉末。超景深显微镜分析显示制得的SEBS粉末呈近似微球的形状；粒径分析数据显示所制微粉的粒径分布为双峰分布，其中粒径较小的峰出现在10～30μm范围，粒径较大的峰出现在100—120μm范围。凝胶渗透色谱测试结果表明原料SEBS和所制微粉的重均摩尔质量分别为38万g／mol和42万g／mol。搪塑实验结果表明制得的SEBS微粉可用于制作搪塑制品。

大型风循环式搪塑机的自主研发

针对国内搪塑机主要依赖进口的局面,在分析搪塑工艺技术的基础上,自主研发了一种大型风循环式搪塑机,其特点是对模具加热和冷却均采用风循环的方式。对搪塑机的预热炉、转料装置、塑化炉和冷却室等关键部件进行了结构设计,包括在预热炉中采用数字化燃烧管理器及对炉内风管进行仿形设计以实现大型模具在炉内热处理的均匀性,在转料装置中采用一个大孔进、多个小孔出的旋转气动接头以有效改善气缸的敲击力,在塑化炉中采用4风道72风管以实现对模具充分均匀加热,在冷却室中冷凝器的下方设计冷凝水收集装置以避免在背离模具的搪塑表皮B表面上形成薄膜型气泡缺陷。该设备可完成10套模具的共线生产,生产节拍为90 s/张,满足了中高档汽车仪表板的生产质量要求。

搪塑用聚氯乙烯干混料老化性能XPS研究

应用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）表面测试技术，详细研究了搪塑用聚氯乙烯（ＰＶＣ）干混料在成型及老化过程中表面和内部的变化。通过对干混料中ＰＶＣ粉料、增塑剂和热稳定剂的ＸＰＳ表征，可以比较材料老化性能的相对优劣。

汽车内饰件的搪塑技术

主要介绍汽车内饰件的制造工艺之一——搪塑技术。阐述了搪塑的原理,详细介绍搪塑模具的制造工艺及设计方法,分析搪塑设备的性能特点,为搪塑技术在我国汽车内饰件制造中的应用提供参考。

浅析汽车仪表板搪塑PVC应用现状

该文介绍了汽车内饰软质仪表板的几种常见实现形式,并对比感知质量、造型自由度、制造成本和生产节拍等关键要素,阐述了各实现形式的优点和缺点,同时详细描述了现阶段常用的搪塑PVC工艺的搪塑表皮制造过程。其中,该文重点介绍了搪塑仪表板PVC粉的国产化开发过程,并完成了在仪表板产品上的验证,同时详细比对了国产与进口搪塑PVC粉末制成仪表板后的各项性能参数,最终成功开发了国产的搪塑PVC粉末材料。